Diferenciación de diversos tipos de materiales

1. Resumen:

El ensayo consiste principalmente en diferenciar las diversas clases de materiales por su ductilidad y fragilidad, solo con este ensayo puede saber muchas cosas como por ejemplo la energía absorbida por la probeta, energía cinética de las piezas o la energía de destrucción de las probetas, los pasos son muy sencillos, el método consiste en romper el material que se ensaya, bajo un efecto dinámico que se produce por el impacto sobre sí mismo de un masa de peso y una velocidad conocida. En ambos casos la rotura se produce por flexionamiento de la probeta, es por eso que también se lo denomina flexión por choque. Otra cosa que se puede observar es que las probetas que fallan en forma frágil se rompen por dos mitades mientras que aquellas probetas con mayor ductilidad se doblan pero sin romperse.

2. Objetivos.

- Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de impacto.

- Determinar la velocidad en el momento del impacto y la altura inicial a la que es llevado el martillo seleccionado.

- Identificar el comportamiento frágil y dúctil en la fractura de los metales, mediante observación visual.

- Observar y reconocer las posibles diferencias que presentan los diversos materiales en cuanto a ductilidad y fragilidad.

3. Introducción.

La tenacidad es una medida de la cantidad de energía que un material puede absorber antes de fracturar. Evalúa la habilidad de un material de soportar un impacto sin fracturarse. Esta propiedad se valora mediante una prueba sencilla en una máquina de ensayos de impacto. Hay dos métodos diferentes para evaluar esta propiedad. Se denominan ensayos de Charpy. La diferencia entre los dos radica en la forma como se posiciona la muestra. La probeta que se utiliza para ambos ensayos es una barra de sección transversal cuadrada dentro de la cual se ha realizado una talla en forma de v.

Esta probeta se sostiene mediante mordazas paralelas que se localizan de forma horizontal en el ensayo tipo Charpy. Se lanza un pesado péndulo desde una altura h conocida, este péndulo golpea la muestra al descender y la fractura. Si se conoce la masa del péndulo y la diferencia entre la altura final e inicial, se puede calcular la energía absorbida por la fractura.

El ensayo de impacto genera datos útiles cuantitativos en cuanto a la resistencia del material al impacto. Sin embargo, no proporcionan datos adecuados para el diseño de secciones de materiales que contengan grietas o defectos. Este tipo de datos se obtiene desde la disciplina de la Mecánica de la Fractura, en la cual se realizan estudios teóricos y experimentales de la fractura de materiales estructurales que contienen grietas o defectos preexistentes.

4. Base Teórica.

Estos ensayos de choque generalmente se realizan en maquinas llamadas péndulos o martillos pendulares, donde se puede apreciar el comportamiento de ciertos materiales al ser golpeados por una masa que se deja caer desde una determinada altura, el péndulo de Charpy Se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material . Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de

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